为布置成在低压环境中运输的运输工具(200)提供冷却系统(201)，该系统包括：用于运输升华流体的升华回路(210)；布置成将热能传递到升华流体的第一热交换器；包括流体入口和开放通道结构的升华单元(208)，开放通道结构包括与流体入口和升华单元的外表面流体连通的通道；用于控制通过升华回路的升华流体的流量的第一流量控制器(206)；容器(204)，布置成容纳升华流体并且包括连接到升华单元的流体入口以将升华流体供应到升华单元的容器出口。入口以将升华流体供应到升华单元的容器出口。入口以将升华流体供应到升华单元的容器出口。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于布置成在低压环境中运输的运输工具的冷却系统
[0001]本专利技术的各方面和实施方式涉及布置为在低压环境中运输的运输工具的冷却。
技术介绍
[0002]例如，与带有内燃机的飞机和汽车相比，需要更环境友好的运输手段。通过使运输工具在低压环境之中运动，与传统运输手段所需的能量相比，运输所需的能量可得以显著降低。
[0003]可以提供在管道中低压环境，运输工具可以使用电磁铁和永磁体悬置于该管道中。运输工具在管道之中的运动可以由线性电机形成。例如，悬架、电机和可能存在于运输工具内的人员会产生热量。
技术实现思路
[0004]运输工具产生和/或其内部产生的热量如果没有消散到环境中，可能会产生问题。在传统的冷却系统中，对流冷却可以用于例如对压缩冷却系统的散热器进行冷却。然而，由于运输工具周围的压力较低，因此运输工具周围空气的热容量较低，对流冷却可能无法提供足够的冷却能力。
[0005]因此，优选提供一种用于布置成在低压环境中运输的运输工具的冷却系统，该冷却系统即使在低压环境下也具有足够的冷却能力。
[0006]第一方面提供了一种用于布置成在低压环境中运输的运输工具的冷却系统。该系统包括：用于输送升华流体的升华回路；布置成将热能传递到升华流体的第一热交换器；包括流体入口和开放通道结构的升华单元，该开放通道结构具有与流体入口和升华单元的外表面流体连通的一个或多个通道；用于控制通过升华回路的升华流体的流量的第一流量控制器；以及容器，该容器布置成容纳一定体积的升华流体的至少一部分，并且包括连接到升华单元的流体入口以向升华单元供应升华流体的容器出口。
[0007]由第一热交换器传递到升华流体的热能可以例如源自工具的第一部分——其可以被称为热源。
[0008]低压环境内的压力可以低于冷却流体的三相点。例如，冷却流体可以是水，这会例如由于其低成本、无毒性和易于获得性而是有利的。当水或任何其他冷却流体暴露在低于其三相点的压力下时，流体不能以其液相存在。因此，当固体冰被加热并暴露在低于三相点的压力下时，它在称为升华的过程中直接转化为水蒸气。应当理解的是，水可以包括通常存在于水中的溶解颗粒，诸如一种或多种电离盐和/或矿物质。
[0009]固体冰或其他固态流体可以在低压环境中通过源自运输工具的一个或多个热源的热能来加热。
[0010]包括开放通道结构的升华单元可以意味着升华单元的至少一部分具有允许流体流过升华单元的多孔结构。通道的远端可以终止于升华单元的外表面，并因此可以与升华单元的周围环境流体连通。可以在容器与通道的远端之间通过冷却系统提供流动路径。
[0011]升华单元的至少一部分可以包括一种或多种导热材料，例如诸如铜或铝之类的金属、任何其他导热材料或其任何组合。导热材料可以例如布置为开孔泡沫，其中多个相邻的孔提供升华单元的通道。
[0012]两个部件彼此流体连接或流体连通意味着在两个部件之间提供流体的流动路径，例如通过升华回路或冷却回路的一部分提供流体的流动路径。
[0013]作为一个选项，第一热交换器可以由升华单元的一部分形成。因此，热能可以例如通过传导、对流和辐射中的至少一种直接从运输工具的第一部分传递到升华单元。
[0014]升华流体入口可以经由升华回路连接到容器出口，使得经由容器出口与升华单元之间的升华回路提供用于升华流体的流体路径。
[0015]作为进一步的选项，升华单元可以包括流体出口，该流体出口可以与升华单元的流体入口流体连接，并且该流体出口可以经由升华回路与第一流量控制器流体连接。由此，可以为升华单元提供通向低压环境的用于升华流体的第一流动路径，可以提供通过升华单元的用于升华流体的第二流动路径，使得升华流体可以在通过升华单元的同时被冷却。特别地，流体出口可以定位在流体入口的下游。
[0016]可选地，第一热交换器可以通过升华回路和升华单元中的至少一者形成。因此，可以例如经由传导、对流、辐射或其组合将热能从热源直接传递到升华回路和升华单元中的至少一者。
[0017]冷却系统的实施方式可以进一步包括：冷却回路，用于供冷却流体循环通过；第二热交换器，其布置为将热能从热源传递到冷却流体；以及第二流量控制器，用于控制通过冷却回路的冷却流体的流量；其中，第一热交换器布置为在冷却流体与升华流体之间传递热能。
[0018]冷却回路可以布置为从运输工具的一个或多个部分吸收热能。该热能接下来可以传递到升华回路并且可以通过升华单元排到运输工具之外。
[0019]为了控制冷却系统，冷却系统可以包括：第一温度传感器，其布置为提供第一信号，该第一信号具有指示工具的第一部分的第一温度的值；冷却处理单元，其布置为接收第一信号、将第一信号的值与第一阈值进行比较、以及响应于比较结果控制第一流量控制器以控制升华回路中的升华流体的流动速率。
[0020]当冷却系统包括第二流量控制器时，冷却处理单元可以进一步布置为控制第二流量控制器以控制通过冷却回路的冷却流体的流量。
[0021]第一阈值可以是一个值或一个区间。例如，与某个值的比较可以结果是更低、更高或相等。与区间的比较可以结果是区间内、区间外、区间之上和/或区间之下。
[0022]升华流体可以例如是水，其可以例如被纯化以减少水中溶解颗粒的量。
[0023]第二方面提供了一种布置成在低压环境中运输的运输工具，包括根据第一方面的冷却系统，其中，第一热交换器布置成将热能从工具的第一部分传递到升华流体。
[0024]第一部分可以例如是运输工具的有效载荷舱和/或由运输工具包括的电磁推进模块。
[0025]升华单元可以包括设置在运输工具外部的暴露部分，该暴露部分提供外表面，并且其中，升华单元的通道在暴露部分处与低压环境流体连通。
[0026]第三方面提供了一种运输系统，该运输系统包括根据第二方面的运输工具、用于
引导运输工具的管道以及布置成将管道中的压力水平维持在管道外部压力的10％或更低、低至1％、低至0.5％、低至0.1％或甚至低于0.1％——诸如低至0.01％——的压力水平。运输系统可以包括用于从管道中回收升华流体的流体回收系统。
[0027]第四方面提供了一种用于冷却在低压环境、特别是地球大气的低压环境中行驶的运输工具的第一部分的方法，包括如下步骤：将升华流体从容器经升华回路输送到暴露于低压环境的升华单元暴露端、允许热能从运输工具的第一部分传递到升华流体、以及允许升华流体随后在升华单元暴露端处固化和升华。
附图说明
[0028]将结合附图来阐述其各方面和实施方式。在附图中，
[0029]图1示意性地描绘了运输系统的一个实施方式；
[0030]图2示出了运输系统的另一个实施方式；
[0031]图3示出了冷却系统的另一个实施方式；和
[0032]图4A和4B示出了升华单元的实施方式。
具体实施方式
[0033]图1示意性地示出了运输系统100的一个实施方式，其中示出了用于引导运输工本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于运输工具的冷却系统，所述运输工具布置成在低压环境中运输，所述系统包括：升华回路，用于输送升华流体；第一热交换器，所述第一热交换器布置为将热能传递到所述升华流体；升华单元，所述升华单元包括流体入口和开放通道结构，所述开放通道结构包括一个或多个通道，所述一个或多个通道与所述流体入口和所述升华单元的外表面流体连通；第一流量控制器，用于控制通过所述升华回路的升华流体的流量；以及容器，所述容器布置成容纳所述升华流体，并且包括连接到所述升华单元的所述流体入口以将升华流体供应到所述升华单元的容器出口。2.根据权利要求1所述的冷却系统，其中，所述升华单元包括流体出口，并且其中，所述升华单元的所述流体出口经由所述升华单元与所述升华单元的流体入口流体连接，并且所述流体出口与所述第一流量控制器流体连接。3.根据前述权利要求中任一项所述的冷却系统，其中，所述第一热交换器由所述升华回路和所述升华单元中的至少一者形成。4.根据前述权利要求中任一项所述的冷却系统，进一步包括：冷却回路，用于循环通过冷却流体；第二热交换器，所述第二热交换器布置为将热能从热源传递到冷却流体；和第二流量控制器，用于控制通过所述冷却回路的冷却流体的流量，其中，所述第一热交换器布置为在所述冷却流体与所述升华流体之间传递热能。5.根据前述权利要求中任一项所述的冷却系统，进一步包括：第一温度传感器，所述第一温度传感器布置为提供第一信号，所述第一信号具有指示所述工具的第一部分的第一温度的值；冷却处理单元，所述冷却处理单元布置为：接收所述第一信号；将所述第一信号的值与第一阈值进行比较；以及响应于所述比较的结果，控制所述第一流量控制器以控制所述升华回路中的所述升华流体的流速。6.根据从属于权利要求4的权利要求5所述的冷却系统，其中，所述冷却处理单元还布置为...
【专利技术属性】
技术研发人员：鲍克，
申请(专利权)人：哈尔特知识产权有限公司，
类型：发明
国别省市：
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